CN111688717B - 用于控制车辆通行的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例公开了用于控制车辆通行的方法和装置。该方法的一具体实施方式包括：对于预设时间间隔驶入接管区的至少一辆车辆中的每个车辆，获取该车辆的初始位置，以及根据该车辆的初始位置和预设行驶速度，生成该车辆的待行驶轨迹；根据所生成的至少一个待行驶轨迹，确定至少一辆车辆中是否存在会发生碰撞的车辆；响应于确定至少一辆车辆中不存在会发生碰撞的车辆，基于所生成的至少一个待行驶轨迹，生成至少一辆车辆中的每个车辆的运动规划结果，以及向至少一辆车辆中的每个车辆发送该车辆的运动规划结果，以使该车辆按照接收到的运动规划结果驶出接管区。该实施方式提高了车辆通行交叉路口的通行效率。

Description

用于控制车辆通行的方法和装置

技术领域

本公开的实施例涉及计算机技术领域，具体涉及用于控制车辆通行的方法和装置。

背景技术

交叉路口作为道路交通网的重要枢纽点，往往是城市交通拥堵弊病的本质源头。随着城市交通的发展，传统的基于信号灯的路口车流控制方案可能会被逐渐摒弃，利用智能网联汽车(Connected and Automated Vehicle,CAV)的协同运动能力实现路口车流控制的方案可能会蓬勃发展。

发明内容

本公开的实施例提出了用于控制车辆通行的方法和装置。

第一方面，本公开的实施例提供了一种用于控制车辆通行的方法，该方法包括：对于预设时间间隔驶入接管区的至少一辆车辆中的每个车辆，获取该车辆的初始位置，以及根据该车辆的初始位置和预设行驶速度，生成该车辆的待行驶轨迹；根据所生成的至少一个待行驶轨迹，确定至少一辆车辆中是否存在会发生碰撞的车辆；响应于确定至少一辆车辆中不存在会发生碰撞的车辆，基于所生成的至少一个待行驶轨迹，生成至少一辆车辆中的每个车辆的运动规划结果，以及向至少一辆车辆中的每个车辆发送该车辆的运动规划结果，以使该车辆按照接收到的运动规划结果驶出接管区。

在一些实施例中，上述获取该车辆的初始位置，包括：获取该车辆在预设时间间隔的终止时刻的位置作为该车辆的初始位置。

在一些实施例中，在上述确定至少一辆车辆中是否存在会发生碰撞的车辆之前，上述方法还包括：对于至少一辆车辆中的每个车辆，确定该车辆与接管区中的预设点的距离；从至少一辆车辆中选取与预设点的距离满足预设条件的车辆作为第一优先级车辆。

在一些实施例中，上述确定至少一辆车辆中是否存在会发生碰撞的车辆，包括：对于至少一辆车辆中第一优先级车辆之外的车辆中按照与预设点的距离由小至大的顺序选取的每个车辆，确定该车辆与目标车辆是否会发生碰撞。

在一些实施例中，上述确定该车辆与目标车辆是否会发生碰撞，包括碰撞确定步骤，碰撞确定步骤包括：根据该车辆和目标车辆的待行驶轨迹，获取该车辆和目标车辆在目标时刻的位置、姿态信息；根据该车辆和目标车辆在目标时刻的位置、姿态信息，分别生成该车辆和目标车辆在目标时刻的覆盖区域；响应于确定该车辆和目标车辆在目标时刻的覆盖区域未发生重叠，确定该车辆和目标车辆不会发生碰撞。

在一些实施例中，上述确定该车辆与目标车辆是否会发生碰撞，还包括：响应于确定该车辆和目标车辆在目标时刻的覆盖区域发生重叠，将该车辆的初始位置沿当前行驶方向的反方向平移预设距离，生成该车辆的新初始位置，以及使用新初始位置作为该车辆的初始位置；基于该车辆的初始位置和所述预设行驶速度，更新该车辆的待行驶轨迹，以及继续执行上述碰撞确定步骤。

在一些实施例中，在上述生成所述至少一辆车辆中的每个车辆的运动规划结果之前，上述方法还包括：确定至少一辆车辆中各车辆的初始位置之间的距离。

在一些实施例中，上述生成至少一辆车辆中的每个车辆的运动规划结果，包括：构建最优控制命题，其中，最优控制命题以预设目标为优化目标，以预设约束条件为约束条件，预设目标包括：各车辆之间的距离为所确定的各车辆的初始位置之间的距离，预设约束条件包括：运动学方程组，碰撞躲避约束条件，边值约束条件；采用预设算法，生成所述最优控制命题的数值解。

在一些实施例中，上述预设目标还包括：至少一辆车辆驶出接管区的总时间最短。

在一些实施例中，上述至少一辆车辆中的每个车辆满足以下至少一项：在驶入接管区时按照所述预设行驶速度和预设加速度沿所在车道的预设路线行驶；在驶出接管区时按照预设行驶速度和预设加速度沿所在车道的预设路线行驶。

第二方面，本公开的实施例提供了一种用于控制车辆通行的装置，该装置包括：生成单元，被配置成对于预设时间间隔驶入接管区的至少一辆车辆中的每个车辆，获取该车辆的初始位置，以及根据该车辆的初始位置和预设行驶速度，生成该车辆的待行驶轨迹；第一确定单元，被配置成根据所生成的至少一个待行驶轨迹，确定至少一辆车辆中是否存在会发生碰撞的车辆；发送单元，被配置成响应于确定至少一辆车辆中不存在会发生碰撞的车辆，基于所生成的至少一个待行驶轨迹，生成至少一辆车辆中的每个车辆的运动规划结果，以及向至少一辆车辆中的每个车辆发送该车辆的运动规划结果，以使该车辆按照接收到的运动规划结果驶出接管区。

在一些实施例中，上述生成单元包括：获取子单元，被配置成获取该车辆在预设时间间隔的终止时刻的位置作为该车辆的初始位置。

在一些实施例中，上述装置还包括：第二确定单元，被配置成对于至少一辆车辆中的每个车辆，确定该车辆与接管区中的预设点的距离；选取单元，被配置成从至少一辆车辆中选取与预设点的距离满足预设条件的车辆作为第一优先级车辆。

在一些实施例中，上述第一确定单元包括：确定子单元，被配置成对于至少一辆车辆中第一优先级车辆之外的车辆中按照与预设点的距离由小至大的顺序选取的每个车辆，确定该车辆与目标车辆是否会发生碰撞。

在一些实施例中，上述确定子单元包括：确定模块，被配置成根据该车辆和目标车辆的待行驶轨迹，获取该车辆和目标车辆在目标时刻的位置、姿态信息；根据该车辆和目标车辆在目标时刻的位置、姿态信息，分别生成该车辆和目标车辆在目标时刻的覆盖区域；响应于确定该车辆和目标车辆在目标时刻的覆盖区域未发生重叠，确定该车辆和目标车辆不会发生碰撞。

在一些实施例中，上述确定子单元还包括：执行模块，被配置成响应于确定该车辆和目标车辆在目标时刻的覆盖区域发生重叠，将该车辆的初始位置沿当前行驶方向的反方向平移预设距离，生成该车辆的新初始位置，以及使用新初始位置作为该车辆的初始位置；基于该车辆的初始位置和所述预设行驶速度，更新该车辆的待行驶轨迹，以及继续执行上述碰撞确定步骤。

在一些实施例中，上述装置还包括：第三确定单元，被配置成确定至少一辆车辆中各车辆的初始位置之间的距离。

在一些实施例中，上述发送单元包括：构建子单元，被配置成构建最优控制命题，其中，最优控制命题以预设目标为优化目标，以预设约束条件为约束条件，预设目标包括：各车辆之间的距离为所确定的各车辆的初始位置之间的距离，预设约束条件包括：运动学方程组，碰撞躲避约束条件，边值约束条件；生成子单元，被配置成采用预设算法，生成最优控制命题的数值解。

在一些实施例中，上述预设目标还包括：至少一辆车辆驶出接管区的总时间最短。

在一些实施例中，上述至少一辆车辆中的每个车辆满足以下至少一项：在驶入接管区时按照预设行驶速度和预设加速度沿所在车道的预设路线行驶；在驶出接管区时按照预设行驶速度和预设加速度沿所在车道的预设路线行驶。

第三方面，本公开的实施例提供了一种服务器，该服务器包括：一个或多个处理器；存储装置，其上存储有一个或多个程序；当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如第一方面中任一实现方式描述的方法。

第四方面，本公开的实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面中任一实现方式描述的方法。

本公开的实施例提供的用于控制车辆通行的方法和装置，首先可以获取在预设时间间隔驶入接管区的每个车辆的初始位置，以及根据每个车辆的初始位置和预设行驶速度，生成每个车辆的待行驶轨迹。然后可以根据所生成的至少一个待行驶轨迹，确定在预设时间间隔驶入接管区的至少一辆车辆中是否存在会发生碰撞的车辆。在确定不存在会发生碰撞的车辆的前提下，可以生成每个车辆的运动规划结果，以及向每个车辆发送该车辆的运动规划结果。由此，在预设时间间隔驶入接管区的每个车辆可以按照接收到的运动规划结果驶出接管区。从而，提高了车辆通行交叉路口的通行效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本公开的一个实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；

图2是根据本公开的用于控制车辆通行的方法的一个实施例的流程图；

图3A、图3B、图3C和3D是根据本公开的用于控制车辆通行的方法中接管区的示意图；

图4是根据本公开的实施例的用于控制车辆通行的方法的一个应用场景的示意图；

图5是根据本公开的用于控制车辆通行的方法的又一个实施例的流程图；

图6是根据本公开的用于控制车辆通行的装置的一个实施例的结构示意图；

图7是适于用来实现本公开的实施例的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

图1示出了可以应用本公开的用于控制车辆通行的方法或用于控制车辆通行的装置的示例性架构100。

如图1所示，系统架构100可以包括服务器101，网络102和车辆控制系统103、104、105。网络102用以在服务器101和车辆控制系统103、104、105之间提供通信链路的介质。网络102可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。

服务器101通过网络102与车辆控制系统103、104、105交互，以接收或发送消息等。车辆控制系统103、104、105上可以安装有各种用于与服务器101进行交互的通讯客户端应用。

车辆控制系统103、104、105可以是硬件，也可以是软件。当车辆控制系统103、104、105为硬件时，可以是具有通信功能且支持按照接收到的待行驶轨迹进行行驶的各种电子设备，包括但不限于轮式移动车辆、履带式移动车辆等等。当车辆控制系统103、104、105为软件时，可以安装在上述所列举的电子设备中。其可以实现成多个软件或软件模块(例如用来提供分布式服务)，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。

服务器101可以是提供各种服务的服务器，例如控制车辆控制系统103、104、105通行的后台服务器。作为示例，首先后台服务器可以生成各车辆的待行驶轨迹，然后可以根据所生成的各待行驶轨迹确定是否存在会发生碰撞的车辆，响应于确定不存在，可以生成每个车辆的运动规划结果，以及向每个车辆发送该车辆的运动规划结果，以使该车辆按照接收到的运动规划结果行驶。

服务器101可以是硬件，也可以是软件。当服务器101为硬件时，可以实现成多个服务器组成的分布式服务器集群，也可以实现成单个服务器。当服务器101为软件时，可以实现成多个软件或软件模块(例如用来提供分布式服务)，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。

需要说明的是，本公开的实施例所提供的用于控制车辆通行的方法一般由服务器101执行，相应地，用于控制车辆通行的装置一般设置于服务器101中。

应该理解，图1中的服务器、网络和车辆控制系统的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的服务器、网络和车辆控制系统。

继续参考图2，示出了根据本公开的用于控制车辆通行的方法的一个实施例的流程200。该用于控制车辆通行的方法包括以下步骤：

步骤201，对于预设时间间隔驶入接管区的至少一辆车辆中的每个车辆，获取该车辆的初始位置，以及根据该车辆的初始位置和预设行驶速度，生成该车辆的待行驶轨迹。

在本实施例中，对于预设时间间隔驶入接管区的每个车辆，用于控制车辆通行的方法的执行主体(如图1所示的服务器101)可以获取该车辆的初始位置。其中，上述预设时间间隔的时长可以根据实际需求而定，在此不再赘述。

上述接管区可以是中心点与交叉路口(如十字路口、T型路口)的中点之间的距离在预设距离范围内的几何区域(如圆形区域或者正方形区域)。例如可以是图3A中所示的以十字路口的中点为圆心、以预设长度为半径的圆形区域，或者可以是图3B中所示的以T型路口的中点为圆心、以预设长度为半径的圆形区域。例如还可以是图3C中所示的以十字路口的中点为中心点的正方形区域，或者可以是图3D中所示的以T型路口的中点为中心点的正方形区域。

上述初始位置通常是可以作为车辆的待行驶轨迹的起始位置的位置。其中，待行驶轨迹可以用于描述车辆在各时间点待行驶至的位置。

作为示例，对于上述至少一辆车辆中的每个车辆，在该车辆驶入上述接管区的时刻，上述执行主体可以获取该车辆所在的位置作为初始位置。在一些应用场景中，车辆中可以安装有用于采集车辆的位置的车载设备。由此，上述执行主体可以从车辆获取车载设备采集到的车辆在驶入接管区的时刻所在的位置。在另一些应用场景中，上述接管区所在的交叉路口安装有用于拍摄接管区的摄像头，由此，上述执行主体可以从该摄像头获取所拍摄到的车辆在驶入接管区的时刻的图像，而后从该图像中识别出车辆所在的位置。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述获取该车辆的初始位置，可以包括：获取该车辆在上述预设时间间隔的终止时刻的位置作为该车辆的初始位置。实践中，上述执行主体可以通过类似前述内容方法，从车辆获取其在预设时间间隔的终止时刻所在的位置，也可以通过对摄像头拍摄到的图像进行识别，得到车辆在预设时间间隔的终止时刻所在的位置。

在本实施例中，对于预设时间间隔驶入接管区的每个车辆，获取该车辆的初始位置之后，上述执行主体还可以根据该车辆的初始位置和预设行驶速度，生成该车辆的待行驶轨迹。

作为示例，上述执行主体可以在所获取的初始位置和预设行驶速度的基础上，使用各种轨迹生成算法，生成每个车辆的待行驶轨迹。上述轨迹生成算法可以包括但不限于以下至少一项：基于机器学习模型的算法，基于运动学方程组的方法等。

步骤202，根据所生成的至少一个待行驶轨迹，确定至少一辆车辆中是否存在会发生碰撞的车辆。

在本实施例中，生成每个车辆的待行驶轨迹之后，上述执行主体可以根据所生成的至少一个待行驶轨迹，确定上述至少一辆车辆中是否存在会发生碰撞的车辆。

作为示例，上述执行主体可以选取一定数量的时刻点，然后对于每个时刻点，上述执行主体可以从所生成的至少一个待行驶轨迹中获取每个车辆在该时刻点待行驶至的位置，而后确定各车辆在该时刻点待行驶至的位置的距离是否大于预设距离阈值。若各车辆在每个时刻点待行驶至的位置之间的距离均大于预设距离阈值，那么可以确定上述至少一辆车辆中不存在会发生碰撞的车辆。

步骤203，响应于确定至少一辆车辆中不存在会发生碰撞的车辆，基于所生成的至少一个待行驶轨迹，生成至少一辆车辆中的每个车辆的运动规划结果，以及向至少一辆车辆中的每个车辆发送该车辆的运动规划结果，以使该车辆按照接收到的运动规划结果驶出接管区。

在本实施例中，响应于确定上述至少一辆车辆中不存在会发生碰撞的车辆，上述执行主体可以在所生成的至少一条待行驶轨迹的基础之上，生成每个车辆的运动规划结果。进一步，上述执行主体可以向每个车辆发送该车辆的运动规划结果。由此，接收到运动规划结果之后，每个车辆可以按照接收到的运动规划结果驶出上述接管区。

上述运动规划结果用于表征车辆待行驶的方式，例如可以包括但不限于以下至少一项：待行驶轨迹，行驶速度，行驶加速度，转向角等。

作为示例，上述执行主体可以直接使用每个车辆的待行驶轨迹作为该车辆的运动规划结果，然后向每个车辆发送该车辆的待行驶轨迹。

作为又一示例，上述执行主体还可以在所生成的至少一个待行驶轨迹的基础之上，对上述至少一辆车辆进行建模，然后通过对模型的求解，得到每个车辆的运动规划结果。

继续参见图4，图4是根据本实施例的用于控制车辆通行的方法的应用场景的一个示意图。在图4的应用场景中，服务器401与车辆403-411通信连接。首先，对于在预设时间间隔驶入接管区402的车辆403-411中的每个车辆，服务器401可以获取该车辆在驶入接管区402的时刻所在的位置作为初始位置。可选的，对于在预设时间间隔驶入接管区402的车辆403-411中的每个车辆，服务器401可以获取该车辆在预设时间间隔的终止时刻所在的位置作为初始位置。然后，对于车辆403-411中的每个车辆，服务器401可以在所获取的初始位置和预设行驶速度的基础之上，使用各种轨迹生成算法，生成该车辆的待行驶轨迹。而后，服务器401可以根据所生成的至少一个待行驶轨迹，确定车辆403-411中是否存在会发生碰撞的车辆。响应于确定不存在会发生碰撞的车辆，对于车辆403-411中的每个车辆，服务器401可以使用该车辆的待行驶轨迹作为该车辆的运动规划结果。进一步，服务器401可以向车辆403-411中的每个车辆发送该车辆的待行驶轨迹，以使该车辆按照接收到的待行驶轨迹驶出接管区402。

目前，在控制车辆通行交叉路口方面，现有技术之一通常是分别控制每个车辆通行交叉路口，往往会造成通行效率低下。而本公开的上述实施例提供的方法，首先通过所获取的每个车辆的初始位置和预设行驶速度，可以生成每个车辆的待行驶轨迹；然后通过所生成的多个待行驶轨迹，确定是否存在会发生碰撞的车辆；而后在不存在会发生碰撞的车辆的前提下，生成每个车辆的运动规划结果，以及向每个车辆发送该车辆的运动规划结果，以使每个车辆可以按照接收到的运动规划结果驶出接管区。由此，实现了同步控制多个车辆通行交叉路口，从而提高车辆通行交叉路口的通行效率。

进一步参考图5，其示出了用于控制车辆通行的方法的又一个实施例的流程500。该用于控制车辆通行的方法的流程500，包括以下步骤：

步骤501，对于预设时间间隔驶入接管区的至少一辆车辆中的每个车辆，获取该车辆的初始位置，以及根据该车辆的初始位置和预设行驶速度，生成该车辆的待行驶轨迹。

上述步骤501和步骤201一致，上文针对步骤201的描述也适用于步骤501，此处不再赘述。

步骤502，对于至少一辆车辆中的每个车辆，确定该车辆与接管区中的预设点的距离。

在本实施例中，生成每个车辆的待行驶轨迹之后，用于控制车辆通行的方法的执行主体(例如图1所示的服务器101)可以采用类似步骤203中所描述的获取初始位置的方法获取每个车辆当前所在的位置，进而可以确定每个车辆当前所在的位置与上述接管区中的预设点之间的距离。其中，预设点可以是上述接管区的中心点，也可以是上述接管区中与其中心点的距离小于或等于预设距离阈值的其他点。需要说明的是，所确定的每个车辆当前所在的位置与上述预设点之间的距离，可以是二者之间的实际距离，也可以是二者的坐标之间的欧氏距离。

步骤503，从至少一辆车辆中选取与预设点的距离满足预设条件的车辆作为第一优先级车辆。

在本实施例中，确定每个车辆与上述预设点之间的距离之后，上述执行主体可以从上述至少一辆车辆中选取与上述预设点的距离满足预设条件的车辆作为第一优先级车辆。其中，预设条件可以包括车辆当前所在的位置与上述预设点之间的距离最小。需要说明的是，若与上述预设点之间的距离最小的车辆只有一个，那么上述执行主体可以选取该距离最小的车辆作为第一优先级车辆。若与上述预设点之间的距离最小的车辆有多个，那么上述执行主体可以从距离最小的多个车辆中任意选取一个车辆作为第一优先级车辆。

步骤504，对于至少一辆车辆中第一优先级车辆之外的车辆中按照与预设点的距离由小至大的顺序选取的每个车辆，确定该车辆与目标车辆是否会发生碰撞。

在本实施例中，选取第一优先级车辆之后，上述执行主体可以按照与预设点的距离由小至大的顺序，从上述至少一辆车辆中第一优先级车辆之外的车辆中依次选取每个车辆，然后确定该车辆与目标车辆是否会发生碰撞。需要说明的是，在选取车辆的过程中，若存在与预设点的距离相同的车辆，那么上述执行主体可以从中随机选取车辆，直至这些与预设点的距离相同的车辆均被选取过。可选的，确定上述至少一辆车辆中的每个车辆与接管区中的预设点的距离之后，上述执行主体还可以按照与预设点的距离由小至大的顺序，对上述至少一辆车辆进行由小至大的编号。此时，第一优先级车辆可以是编号最小的车辆，上述执行主体可以按照编号由小至大的顺序，从上述至少一辆车辆中第一优先级车辆之外的车辆中依次选取每个车辆。

上述目标车辆可以是上述至少一辆车辆中与预设点的距离小于所选取的车辆与预设点之间的距离的车辆。举例来说，若车辆A、车辆B、车辆C与上述预设点之间的距离分别为a、b和c，且a<b<c。首先上述执行主体可以从第一优先级车辆A之外的车辆B和车辆C中选取车辆B，此时，目标车辆可以是车辆A，接着上述执行主体可以确定车辆B与车辆A是否会发生碰撞。而后，上述执行主体可以选取车辆C，此时，目标车辆可以是车辆A和车辆B，接着上述执行主体可以分别确定车辆C与车辆A和车辆B是否会发生碰撞。

实践中，上述执行主体可以通过多种方法，确定所选取的车辆与目标车辆是否会发生碰撞。作为示例，上述执行主体可以选取一定数量的时刻点，然后对于每个时刻点，上述执行主体可以从所选取的车辆和目标车辆的待行驶轨迹中分别确定所选取的车辆和目标车辆在该时刻点待行驶至的位置，而后可以确定所选取的车辆和目标车辆在该时刻点待行驶至的位置之间的距离是否大于预设距离阈值。若所选取的车辆和目标车辆在每个时刻点待行驶至的位置之间的距离均大于预设距离阈值，那么可以确定所选取的车辆和目标车辆不会发生碰撞。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述确定该车辆与目标车辆是否会发生碰撞，可以包括碰撞确定步骤。上述碰撞确定步骤具体可以包括以下步骤。

第一，根据该车辆和目标车辆的待行驶轨迹，获取该车辆和目标车辆在目标时刻的位置、姿态信息。其中，目标时刻可以是对所选的车辆的待行驶轨迹所指示的时间段进行采样(例如均匀采样)，所得到的时刻。可以理解，目标时刻可以有一个或多个。

上述执行主体可以从所选取的车辆的待行驶轨迹获取其在每个目标时刻待行驶至的位置，以及获取其姿态信息。同理，上述执行主体可以从目标车辆的待行驶轨迹获取其在每个目标时刻待行驶至的位置，以及获取目标车辆的姿态信息。实践中，上述执行主体可以通过多种方法获取车辆的姿态信息。在一些应用场景中，车辆中可以安装有用于采集车辆的姿态信息的车载设备。由此，上述执行主体可以从车辆获取车载设备采集到的姿态信息。在另一些应用场景中，上述执行主体可以从接管区所在的交叉路安装的摄像头获取所拍摄到车辆在目标时刻的图像，而后从该图像中识别出车辆的姿态信息。

第二，根据该车辆和目标车辆在目标时刻的位置、姿态信息，分别生成该车辆和目标车辆在目标时刻的覆盖区域。

上述覆盖区域用于表征车辆在车道中所占的区域。车辆在车道中所占的区域，例如可以是车辆投影至车道所占的区域，例如还可以是车辆投影至车道所占的区域的外接几何图形区域(如矩形区域)。需要说明的是，覆盖区域并非是车辆在真实车道中所占的区域，而是车辆投影至根据道路所建立的虚拟二维平面中所占的区域。

可以理解，根据所获取的位置和姿态信息，上述执行主体可以将车辆投影至上述虚拟二维平面中，进而生成车辆的覆盖区域。由此，上述执行主体均可以生成所选取的车辆和目标车辆在每个目标时刻的覆盖区域。

第三，响应于确定该车辆和目标车辆在目标时刻的覆盖区域未发生重叠，确定该车辆和目标车辆不会发生碰撞。

响应于确定所选取的车辆和目标车辆在每个目标时刻的覆盖区域均未发生重叠，那么上述执行主体可以确定所选取的车辆和目标车辆不会发生碰撞。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述确定该车辆与目标车辆是否会发生碰撞，还可以包括：响应于确定该车辆和目标车辆在目标时刻的覆盖区域发生重叠，将该车辆的初始位置沿当前行驶方向的反方向平移预设距离，生成该车辆的新初始位置，以及使用新初始位置作为该车辆的初始位置；基于该车辆的初始位置和上述预设行驶速度，更新该车辆的待行驶轨迹，以及继续执行上述碰撞确定步骤。

在这些实现方式中，响应于确定所选取的车辆和目标车辆在任意一个目标时刻的覆盖区域发生重叠，上述执行主体可以进行以下步骤。首先可以将所选取的车辆的初始位置沿当前行驶方向的反方向平移预设距离，得到新初始位置。然后在新初始位置和上述预设行驶速度的基础上，生成所选取的车辆的新待行驶轨迹，以替换先前的待行驶轨迹。而后可以继续执行上述碰撞确定步骤。

由此，可以保证所选取的车辆和目标车辆在任意一个目标时刻的覆盖区域均不会发生重叠，覆盖区域不重叠，即意味着二者不会发生碰撞。那么，在更新后的待行驶轨迹的基础上，上述至少一辆车辆中不存在会发生碰撞的车辆。

步骤505，响应于确定至少一辆车辆中不存在会发生碰撞的车辆，基于所生成的至少一个待行驶轨迹，生成至少一辆车辆中的每个车辆的运动规划结果，以及向至少一辆车辆中的每个车辆发送该车辆的运动规划结果，以使该车辆按照接收到的运动规划结果驶出接管区。

在本实施例中，确定第一优先级车辆之外的每个车辆均不会与目标车辆发生碰撞，则可以确定上述至少一辆车辆中不存在会发生碰撞的车辆。那么上述执行主体可以采用类似步骤203所描述的方法，生成上述至少一辆车辆中的每个车辆的运动规划结果。而后向上述至少一辆车辆中的每个车辆发送该车辆的运动规划结果，以使每个车辆按照接收到的运动规划结果驶出接管区。

在本实施例的一些可选的实现方式中，在生成每个车辆的运动规划结果之前，上述执行主体还可以确定上述至少一辆车辆中各车辆的初始位置之间的距离。

参考前述步骤，可以知道，对于会发生碰撞的车辆，可以生成新的初始位置，以替换先前的初始位置。此时，上述执行主体可以进一步确定各车辆的初始位置之间的距离。

在本实施例的一些可选的实现方式中，确定上述至少一辆车辆中各车辆的初始位置之间的距离之后，上述执行主体可以通过如下步骤生成每个车辆的运动规划结果。

第一步，构建最优控制命题。

参考前述步骤，可以知道，对于会发生碰撞的车辆，可以生成新的待行驶轨迹，以替换先前的待行驶轨迹。此时，上述执行主体可以在每个车辆的待行驶轨迹的基础之上，构建最优控制命题。

此处，构建最优控制命题，通常是指采用最优控制算法，以预设目标为优化目标，以预设约束条件为约束条件，对上述至少一辆车辆进行建模的过程。上述预设目标可以包括：各车辆之间的距离为所确定的各车辆的初始位置之间的距离。可选的，上述预设目标还可以包括：上述至少一辆车辆驶出上述接管区的总时间最短。上述预设约束条件可以包括：运动学方程组，碰撞躲避约束条件，边值约束条件。

需要说明的是，上述运动学方程可以是用于描述车辆运动模型(如2自由度模型、9自由度模型、16自由度模型等)的方程。相应的，碰撞躲避约束条件通常是为了避免所建立的各车辆运动模型发生碰撞而构造的约束条件。边值约束条件通常是对所建立的各车辆运动模型在初始时刻和/或终止时刻的位置、速度、加速度等进行约束的条件。

第二步，采用预设算法，生成上述最优控制命题的数值解。

具体的，上述执行主体可以采用预设算法对上述最优控制命题进行求解，得到该最优控制命题的数值解，即得到每个车辆的运动规划结果。其中，上述预设算法可以是各种用于求解最优控制命题的算法，例如可以包括但不限于以下至少一项：有限元正交配置法，内点算法等。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述至少一辆车辆中的每个车辆可以满足以下至少一项：在驶入上述接管区时按照上述预设行驶速度和预设加速度沿所在车道的预设路线行驶；在驶出上述接管区时按照上述预设行驶速度和上述预设加速度沿所在车道的预设路线行驶。

在这些实现方式中，通过要求每个车辆在驶入和/或驶出上述接管区的时刻，按照上述预设行驶速度和预设加速度沿所在车道的预设路线行驶，可以实现对上述至少一辆车辆的规范化管理。

需要说明的是，预设加速度可以根据实际需求而定，例如预设加速度可以是0。预设路线也可以根据实际需求而定，例如可以是车辆所在车道的中线。

从图5中可以看出，与图2对应的实施例相比，本实施例中的用于控制车辆通行的方法的流程500体现了选取第一优先级车辆的步骤，还体现了确定第一优先级车辆之外的按照与预设点的距离由小至大的顺序选取的每个车辆与目标车辆是否会发生碰撞的步骤。从而，优化了碰撞确定的过程，进一步提高了车辆通行交叉路口的通行效率。

进一步参考图6，作为对上述各图所示方法的实现，本公开提供了用于控制车辆通行的装置的一个实施例，该装置实施例与图2所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。

如图6所示，本实施例提供的用于控制车辆通行的装置600包括生成单元601、第一确定单元602和发送单元603。其中，生成单元601可以被配置成：对于预设时间间隔驶入接管区的至少一辆车辆中的每个车辆，获取该车辆的初始位置，以及根据该车辆的初始位置和预设行驶速度，生成该车辆的待行驶轨迹。第一确定单元602可以被配置成：根据所生成的至少一个待行驶轨迹，确定至少一辆车辆中是否存在会发生碰撞的车辆。发送单元603可以被配置成：响应于确定至少一辆车辆中不存在会发生碰撞的车辆，基于所生成的至少一个待行驶轨迹，生成至少一辆车辆中的每个车辆的运动规划结果，以及向至少一辆车辆中的每个车辆发送该车辆的运动规划结果，以使该车辆按照接收到的运动规划结果驶出接管区。

在本实施例中，用于控制车辆通行的装置600中：生成单元601、第一确定单元602和发送单元603的具体处理及其所带来的技术效果可分别参考图2对应实施例中的步骤201、步骤202和步骤203的相关说明，在此不再赘述。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述生成单元601可以包括：获取子单元(图中未示出)。其中，获取子单元可以被配置成：获取该车辆在预设时间间隔的终止时刻的位置作为该车辆的初始位置。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述用于控制车辆通行的装置600还可以包括：第二确定单元(图中未示出)和选取单元(图中未示出)。其中，第二确定单元可以被配置成：对于至少一辆车辆中的每个车辆，确定该车辆与接管区中的预设点的距离。选取单元可以被配置成：从至少一辆车辆中选取与预设点的距离满足预设条件的车辆作为第一优先级车辆。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述第一确定单元602可以包括：确定子单元(图中未示出)。其中，确定子单元可以被配置成：对于至少一辆车辆中第一优先级车辆之外的车辆中按照与预设点的距离由小至大的顺序选取的每个车辆，确定该车辆与目标车辆是否会发生碰撞。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述确定子单元可以包括：确定模块(图中未示出)。其中，确定模块可以被配置成：根据该车辆和目标车辆的待行驶轨迹，获取该车辆和目标车辆在目标时刻的位置、姿态信息；根据该车辆和目标车辆在目标时刻的位置、姿态信息，分别生成该车辆和目标车辆在目标时刻的覆盖区域；响应于确定该车辆和目标车辆在目标时刻的覆盖区域未发生重叠，确定该车辆和目标车辆不会发生碰撞。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述确定子单元还包括：执行模块(图中未示出)。其中，执行模块可以被配置成：响应于确定该车辆和目标车辆在目标时刻的覆盖区域发生重叠，将该车辆的初始位置沿当前行驶方向的反方向平移预设距离，生成该车辆的新初始位置，以及使用新初始位置作为该车辆的初始位置；基于该车辆的初始位置和所述预设行驶速度，更新该车辆的待行驶轨迹，以及继续执行上述碰撞确定步骤。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述用于控制车辆通行的装置600还可以包括：第三确定单元(图中未示出)。其中，第三确定单元可以被配置成：确定至少一辆车辆中各车辆的初始位置之间的距离。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述发送单元603可以包括：构建子单元(图中未示出)和生成子单元(图中未示出)。其中，构建子单元可以被配置成：构建最优控制命题。上述最优控制命题以预设目标为优化目标，以预设约束条件为约束条件。上述预设目标可以包括：各车辆之间的距离为所确定的各车辆的初始位置之间的距离。上述预设约束条件可以包括：运动学方程组，碰撞躲避约束条件，边值约束条件。生成子单元可以被配置成：采用预设算法，生成最优控制命题的数值解。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述预设目标还可以包括：至少一辆车辆驶出接管区的总时间最短。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述至少一辆车辆中的每个车辆满足以下至少一项：在驶入接管区时按照预设行驶速度和预设加速度沿所在车道的预设路线行驶；在驶出接管区时按照预设行驶速度和预设加速度沿所在车道的预设路线行驶。

本公开的上述实施例提供的装置，首先通过生成单元601获取在预设时间间隔驶入接管区的每个车辆的初始位置，以及生成每个车辆的待行驶轨迹。然后通过第一确定单元602确定在预设时间间隔驶入接管区的车辆中是否存在会发生碰撞的车辆。而后发送单元603在确定不存在会发生碰撞的车辆的前提下，向每个车辆发送所生成的该车辆的运动规划结果，使得每个车辆可以按照接收到的运动规划结果驶出接管区。从而提高了车辆通行交叉路口的通行效率。

下面参考图7，其示出了适于用来实现本公开的实施例的电子设备(例如图1中的服务器101)700的结构示意图。图7示出的服务器仅仅是一个示例，不应对本公开的实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图7所示，电子设备700可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)701，其可以根据存储在只读存储器(ROM)702中的程序或者从存储装置708加载到随机访问存储器(RAM)703中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 703中，还存储有电子设备700操作所需的各种程序和数据。处理装置701、ROM 702以及RAM 703通过总线704彼此相连。输入/输出(I/O)接口705也连接至总线704。

通常，以下装置可以连接至I/O接口705：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置706；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置707；包括例如磁带、硬盘等的存储装置708；以及通信装置709。通信装置709可以允许电子设备700与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图7示出了具有各种装置的电子设备700，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。图7中示出的每个方框可以代表一个装置，也可以根据需要代表多个装置。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置709从网络上被下载和安装，或者从存储装置708被安装，或者从ROM 702被安装。在该计算机程序被处理装置701执行时，执行本公开的实施例的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本公开的实施例所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开的实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开的实施例中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

上述计算机可读介质可以是上述服务器所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该服务器中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该服务器执行时，使得该服务器：对于预设时间间隔驶入接管区的至少一辆车辆中的每个车辆，获取该车辆的初始位置，以及根据该车辆的初始位置和预设行驶速度，生成该车辆的待行驶轨迹；根据所生成的至少一个待行驶轨迹，确定至少一辆车辆中是否存在会发生碰撞的车辆；响应于确定至少一辆车辆中不存在会发生碰撞的车辆，基于所生成的至少一个待行驶轨迹，生成至少一辆车辆中的每个车辆的运动规划结果，以及向至少一辆车辆中的每个车辆发送该车辆的运动规划结果，以使该车辆按照接收到的运动规划结果驶出接管区。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的实施例的操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开的实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器，包括生成单元、第一确定单元和发送单元。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，第一确定单元还可以被描述为“根据所生成的至少一个待行驶轨迹，确定所述至少一辆车辆中是否存在会发生碰撞的车辆的单元”。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (12)

1.一种用于控制车辆通行的方法，包括：

对于预设时间间隔驶入接管区的至少一辆车辆中的每个车辆，获取该车辆的初始位置，以及根据该车辆的初始位置和预设行驶速度，生成该车辆的待行驶轨迹；

根据所生成的至少一个待行驶轨迹，确定所述至少一辆车辆中是否存在会发生碰撞的车辆；

响应于确定所述至少一辆车辆中不存在会发生碰撞的车辆，基于所生成的至少一个待行驶轨迹，生成所述至少一辆车辆中的每个车辆的运动规划结果，以及向所述至少一辆车辆中的每个车辆发送该车辆的运动规划结果，以使该车辆按照接收到的运动规划结果驶出所述接管区；

在所述生成所述至少一辆车辆中的每个车辆的运动规划结果之前，所述方法还包括：确定所述至少一辆车辆中各车辆的初始位置之间的距离；

所述生成所述至少一辆车辆中的每个车辆的运动规划结果，包括：

构建最优控制命题，其中，所述最优控制命题以预设目标为优化目标，以预设约束条件为约束条件，所述预设目标包括：各车辆之间的距离为所确定的各车辆的初始位置之间的距离，所述预设约束条件包括：运动学方程组，碰撞躲避约束条件，边值约束条件；

采用预设算法，生成所述最优控制命题的数值解，所述数值解为每个车辆的运动规划结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取该车辆的初始位置，包括：

获取该车辆在所述预设时间间隔的终止时刻的位置作为该车辆的初始位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述确定所述至少一辆车辆中是否存在会发生碰撞的车辆之前，所述方法还包括：

对于所述至少一辆车辆中的每个车辆，确定该车辆与所述接管区中的预设点的距离；

从所述至少一辆车辆中选取与所述预设点的距离满足预设条件的车辆作为第一优先级车辆。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述确定所述至少一辆车辆中是否存在会发生碰撞的车辆，包括：

对于所述至少一辆车辆中所述第一优先级车辆之外的车辆中按照与所述预设点的距离由小至大的顺序选取的每个车辆，确定该车辆与目标车辆是否会发生碰撞。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述确定该车辆与目标车辆是否会发生碰撞，包括碰撞确定步骤，所述碰撞确定步骤包括：根据该车辆和目标车辆的待行驶轨迹，获取该车辆和目标车辆在目标时刻的位置、姿态信息；根据该车辆和目标车辆在目标时刻的位置、姿态信息，分别生成该车辆和目标车辆在目标时刻的覆盖区域；响应于确定该车辆和目标车辆在目标时刻的覆盖区域未发生重叠，确定该车辆和目标车辆不会发生碰撞。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述确定该车辆与目标车辆是否会发生碰撞，还包括：

响应于确定该车辆和目标车辆在目标时刻的覆盖区域发生重叠，将该车辆的初始位置沿当前行驶方向的反方向平移预设距离，生成该车辆的新初始位置，以及使用新初始位置作为该车辆的初始位置；基于该车辆的初始位置和所述预设行驶速度，更新该车辆的待行驶轨迹，以及继续执行所述碰撞确定步骤。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预设目标还包括：所述至少一辆车辆驶出所述接管区的总时间最短。

8.根据权利要求1-7中任一所述的方法，其中，所述至少一辆车辆中的每个车辆满足以下至少一项：在驶入所述接管区时按照所述预设行驶速度和预设加速度沿所在车道的预设路线行驶；在驶出所述接管区时按照所述预设行驶速度和所述预设加速度沿所在车道的预设路线行驶。

9.一种用于控制车辆通行的装置，包括：

生成单元，被配置成对于预设时间间隔驶入接管区的至少一辆车辆中的每个车辆，获取该车辆的初始位置，以及根据该车辆的初始位置和预设行驶速度，生成该车辆的待行驶轨迹；

第一确定单元，被配置成根据所生成的至少一个待行驶轨迹，确定所述至少一辆车辆中是否存在会发生碰撞的车辆；

发送单元，被配置成响应于确定所述至少一辆车辆中不存在会发生碰撞的车辆，基于所生成的至少一个待行驶轨迹，生成所述至少一辆车辆中的每个车辆的运动规划结果，以及向所述至少一辆车辆中的每个车辆发送该车辆的运动规划结果，以使该车辆按照接收到的运动规划结果驶出所述接管区；

所述装置还包括：第三确定单元，被配置成确定至少一辆车辆中各车辆的初始位置之间的距离；所述发送单元包括：建子单元，被配置成构建最优控制命题，其中，最优控制命题以预设目标为优化目标，以预设约束条件为约束条件，预设目标包括：各车辆之间的距离为所确定的各车辆的初始位置之间的距离，预设约束条件包括：运动学方程组，碰撞躲避约束条件，边值约束条件；生成子单元，被配置成采用预设算法，生成最优控制命题的数值解，所述数值解为每个车辆的运动规划结果。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述生成单元包括：

获取子单元，被配置成获取该车辆在所述预设时间间隔的终止时刻的位置作为该车辆的初始位置。

11.一种服务器，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，其上存储有一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-8中任一所述的方法。

12.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一所述的方法。

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